JP6410730B2 - 臭気防止用組成物、エバポレータコア、無臭エバポレータコアの製造方法、空調装置の臭気防止方法、空調装置の臭気確認方法、メチロバクテリウム・コマガテhkmc−11(kccm11335p)、メチロバクテリウム・アクアチカムhkmc−1(kccm11325p)、メチロバクテリウム・プラタニhkmc−3(kccm11327p) - Google Patents

臭気防止用組成物、エバポレータコア、無臭エバポレータコアの製造方法、空調装置の臭気防止方法、空調装置の臭気確認方法、メチロバクテリウム・コマガテhkmc−11(kccm11335p)、メチロバクテリウム・アクアチカムhkmc−1(kccm11325p)、メチロバクテリウム・プラタニhkmc−3(kccm11327p) Download PDF

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Description

本発明は、無臭微生物又はその培養液を含む臭気防止用組成物、及びそれを用いた臭気防止方法に関するものである。
清潔な空気は人間の健康と快適な暮らしの基本となり、不快な臭いや、汚染された空気は快適な環境を害する主な要因として作用する。例えば、密閉空間で不快に感じられる室内空気は次の2つの重要な要因によってもたらされる。1つの要因は、密閉環境を構成する構成物質そのもの(建物、車両など)から直接発生する室内空気の汚染物質であり、他の要因は、人間活動による物質、又は外部から流入された物質が原因となって発生した臭いである。
空調システムは、建物、車両、鉄道、船舶、航空機などにおいて、空気の温度、湿度、気流及び清浄度を調和させるという空気調和に目的がある、室内温度を低減して室内環境を最適化させるシステムである。このような空調システムは、生活水準の向上によって普及率がますます増加してきている。空調システムの普及率の増加によって、空調システムの基本的な機能は非常に発展してきたが、室内空気の質のための環境的部分ではまだ解決しなければならない問題がたくさん残っている。
空調システムにおいて、特に、エアコンの臭いの原因は、かびと細菌の代謝物質によると知られているが、該かびと細菌の種類及び微生物が、具体的にいかなる代謝物質をどれくらい分泌するかという点に対する具体的な資料はまだ明らかになっていない。
空調装置の構造上、ブロワーを通過した全体空気は、エバポレータコアを通過するが、冷たい冷媒と空気との熱交換時、エバポレータコアの表面には、温度差による凝縮水の凝結現象があり、この凝縮水が凝結し続けると、エバポレータコアの表面にかび及び細菌が生息、繁殖しやすい環境が整う。外部空気に露出されたエバポレータコアにかび及び細菌が増殖すると、エバポレータコアの表面に増殖した細菌の代謝物質により、微生物の揮発性有機化合物(mVOCs)が発生し、エバポレータコアを通過した空気が室内に送風されると、微生物から発生した揮発性有機化合物によって、長期間使用する場合、室内はかび及び細菌による悪臭が生じることになる。
悪臭が発生するエバポレータコアの表面は長期間使用するものであるため、バイオフィルムで覆われており、バクテリア、細胞集合(cell cluster)、EPSからなるが、EPSは蛋白質(Protein)、ポリサッカライド、ポリウロン酸(Polyuronic acid)、核酸(Nucleic acid)、脂質(Lipid)などの様々な成分を含んでいる。そのため、エバポレータコアの表面では様々な細菌、かびがバイオフィルムを養分として増殖し、代謝物質により微生物から有機化合物(mVOCs)を排出するが、これがエアコンの悪臭の一要因となる腐敗臭である。
この悪臭を除去するために多様な種類の芳香剤が市販されているが、これらはエバポレータコアに生息するかび及び細菌を根本的に除去するものではなく、単に一時的に不快な臭いを薄める役割に過ぎない。現在、市販中の抗菌剤でも、エバポレータコアに生息する特定のかび又は細菌に特別に作用するように開発されたものはなく、単に通常の病原菌に対する抗菌力を有するという理由で販売されている。
したがって、本発明者は、エバポレータコアの表面に悪臭の原因を提供する細菌、かびの蒸着及び繁殖を防止するように、エバポレータコアの表面に無臭あるいは香り立つ特定の微生物からなるバイオフィルムをコーティングしたエバポレータコアの製造方法を特許文献1に開示した。
しかし、従来発明では、いかなる細菌が無臭微生物であるかを提示しておらず、また、これをコーティングすると、エバポレータコアで生存できるか否か、及び悪臭などの臭いを誘発する微生物の生息や悪臭を防止できるか、を十分に立証できなかった。
上述した背景技術は、ただ本発明の背景に対する理解を助けるためのものであって、この技術分野で通常の知識を有する者にとって、既に知られた従来技術に該当するだけにとどまるものではない。
韓国公開特許第2012−20309号
本発明者らは、無臭微生物を用いて悪臭を誘発する微生物を効果的に制御する方法を求めて努力した。その結果、空調装置内で悪臭を誘発しない微生物13種を分離することに成功し、これら又はこれらの組合せを用いてバイオフィルムを形成した場合、悪臭を誘発する微生物の生育を阻止し、結果的に悪臭を防止する可能性があることを確認して本発明を完成した。
したがって、本発明の目的は、無臭微生物又はその培養液を含む臭気防止用組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記臭気防止用組成物がコーティングされたエバポレータコアを提供することにある。
本発明の又他の目的は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む、空調装置内の臭気を誘発しない無臭のエバポレータコアの製造方法を提供することにある。
本発明の又他の目的は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む空調装置の臭気防止方法を提供することにある。
本発明の又他の目的は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む空調装置の臭気確認方法を提供することにある。
本発明の又他の目的は、前記空調装置の臭気防止のためのエバポレータコアのコーティング用途の無臭微生物を提供することにある。
本発明の他の目的及び利点は、下記発明の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面によって明確になる。
本発明の一様態によれば、無臭微生物又はその培養液を含む臭気防止用組成物を提供する。
本発明者らは、無臭微生物を用いて悪臭を誘発する微生物を効果的に制御する方法を求めて努力し、特に、空調装置で誘発される悪臭の原因を根本的に遮断しようと努力した。その結果、空調装置内で悪臭を誘発しない微生物13種を分離することに成功し、これら又はこれらの組合せを用いてバイオフィルムを形成した場合、悪臭を誘発する微生物の生育を阻止し、結果的に悪臭を防止する可能性を確認した。
本明細書で、用語「空調装置」とは、外部環境から一部又は全部が分離された空間であって、温度、湿度、空気の清浄度、流れなどを快適に維持するシステムを総称する意味である。前記分離された空間の好ましい例は、建物内部又は車両、鉄道、船舶、航空機などの内部のように外部から部分的又は全体的に分離された内部空間をいう。前記空調装置の好ましい例としてエアコンが挙げられる。
空調装置は、その構造上、ブロワーを通過した全体空気がエバポレータコアを通過し、前記エバポレータコアの表面には温度差による凝縮水の凝結現象が持続して、微生物が生育しやすい環境になり、長期間使用した場合、バイオフィルム(Biofilm)が形成される。この際、微生物は、空気中に存在する室内及び室外の多様な物質を栄養分として代謝し、その結果として発生した揮発性有機化合物(mVOCs)によって悪臭が発生する。
バイオフィルムは、微生物が群落して生きていく群落形態で、1つの膜に囲まれた層構造を有するが、前記膜は、微生物を外部環境から保護して栄養分を供給する役割をする。膜を構成する成分にEPS(Exopolymeric substances)があり、これは蛋白質、ポリサッカライド、ポリウロン酸、核酸、脂質などの多様な成分を含む。エバポレータコアの表面では、多様な微生物がこれを養分として増殖し、代謝して悪臭を排出する。
本発明者らは、前記エバポレータコアから悪臭を誘発しない微生物を分離し、これらを培養して、コロニーを形成する微生物から優占菌株を分離培養した。優占菌株を分離及び培養する方法は、当業界における多様な公知方法を利用してもよいが、例えば、希釈比率、コロニーの色、大きさ、形状などの形態学的(morphology)なアプローチによって優占微生物を選択することができる。
前記優占微生物は、メチロバクテリウム、アシネトバクター、バチルス、ブレビバチルス、デイノコッカス、シュードモナス、スフィンゴモナス又はフラボバクテリウム微生物を含み、好ましくはメチロバクテリウム・アクアチカム(Methylobacterium aquaticum)、メチロバクテリウム・ブラチアタム(Methylobacterium brachiatum)、メチロバクテリウム・プラタニ(Methylobacterium platani)、アシネトバクター・ジョンソニー(Acinetobacter johnsonii)、バチルス・ビエトナメンシス(Bacillus vietnamensis)、ブレビバチルス・インボカタス(Brevibacillus invocatus)、デイノコッカス・フィクス(Deinococcus ficus)、レイフソニア・ソリ(Leifsonia soli)、シュードモナス・ニトロレデュッセンス(Pseudomonas nitroreducens)、スフィンゴモナス・アクアティリス(Sphingomonas aquatilis)、メチロバクテリウム・コマガテ(Methylobacterium komagatae)、デイノコッカス・アパケンシス(Deinococcus apachensis)又はフラボバクテリウム・オケアノセディメントン(Flavobacterium oceanosedimentum)を含む。
前記微生物は、韓国微生物保存センターに2012年11月14日又は2013年12月10日付で寄託され、次の寄託番号を受けた:メチロバクテリウム・アクアチカムHKMC−1(寄託番号:KCCM11325P)、メチロバクテリウム・ブラチアタムHKMC−2(寄託番号:KCCM11326P)、メチロバクテリウム・プラタニHKMC−3(寄託番号:KCCM11327P)、アシネトバクター・ジョンソニーHKMC−4(寄託番号:KCCM11328P)、バチルス・ビエトナメンシスHKMC−5(寄託番号:KCCM11329P)、ブレビバチルス・インボカタスHKMC−6(寄託番号:KCCM11330P)、デイノコッカス・フィクスHKMC−7(寄託番号:KCCM11331P)、レイフソニア・ソリHKMC−8(寄託番号:KCCM11332P)、シュードモナス・ニトロレデュッセンスHKMC−9(寄託番号:KCCM11333P)、スフィンゴモナス・アクアティリスHKMC−10(寄託番号:KCCM11334P)、メチロバクテリウム・コマガテHKMC−11(寄託番号:KCCM11335P)、デイノコッカス・アパケンシスHKMC−12(寄託番号:KCCM11499P)及びフラボバクテリウム・オケアノセディメントンHKMC−13(寄託番号:KCCM11500P)。
前記微生物は、単独又は相異なる微生物間の組合せで、前記臭気防止用組成物に含まれることができる。
本発明の臭気防止用組成物は、悪臭誘発微生物の生息及び/又はこれらによって悪臭を遮断するために使用される。具体的には、本発明の組成物は、悪臭が発生する装置(例えば、空調装置、廃水処理処置など)、水(例えば、ごみ箱、便器など)、動物(例えば、汚染された家畜など)、人体(例えば、口腔内、糖尿足など)の全体又は特定の部分にコーティング又は噴射することで、悪臭を発生する原因微生物の生息を阻止するために使用される。
本発明の臭気防止用組成物は、前記コーティングする対象の違いによるバイオフィルムの形成能を向上させるために、当業界に公知の多様な培地成分を更に含むことができる。前記培地は、例えば、寒天、ゼラチン、アルギン酸、カラギナン又はペクチン培地を選ぶことができ、空調装置内のエバポレータコアへの適用時は、好ましくはPTYG培地、R2A培地又はLB培地であり得る。
また、本発明の臭気防止用組成物は、悪臭の遮断や、悪臭原因菌の予防又は除去のために、前記無臭微生物の他にも芳香剤、殺菌剤、抗菌剤などを更に含むことができる。
本発明の好ましい実施例によれば、本発明の組成物は空調装置で発生する臭気を防止するためのものである。
本発明の組成物が適用可能な空調装置は、建物、車両、鉄道、船舶、航空機などに設置できるもので、空気の温度、湿度、気流又は清浄度を調和させるために使用されるものを含む。
本発明のバイオフィルムをコーティングする対象は空調装置であり、空調装置は、圧縮機、ブロワー、エバポレータコアなどを含むが、特に、本発明のバイオフィルムをコーティングする好ましい対象はエバポレータコア(evaporator core)である。
具体的に前記空調装置内のエバポレータコア(evaporator core)の表面は、空気の熱交換による凝縮水の凝結現象によって細菌が生息、繁殖しやすい環境になり、付着した細菌は所定時間が経つとバイオフィルムを形成し、除去しにくい安定した群落として生存するようになる。すなわち、悪臭微生物の繁殖を抑制するように、予め無臭微生物を繁殖させることである。
前記特性を用いて、本発明は、前記空調装置又はエバポレータコアに優占種又は生存力に優れた無臭微生物を予めコーティングすると、これらだけの群落により、エバポレータコア内にバイオフィルムを形成でき、悪臭及び悪臭を誘発する他の微生物の付着及び繁殖を有意に抑制できるということを見出した(実施例9から14)。
本発明の他の様態によれば、本発明は、前記臭気防止用組成物がコーティングされたエバポレータコア(evaporator core)及びその製造方法を提供する。
エバポレータコアのフィン(fin)は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とし、エバポレータコアに抗菌処理をしたアルミニウム又は抗菌処理をしなかった合金材質を用いてエバポレータコアを製造する。しかし、エバポレータコアの材質はアルミニウム又はアルミニウム合金に限定されることはなく、一般的にエバポレータコアはアルミニウム以外にも銅などの熱伝導率が良く、耐腐食性に優れた金属は何れも材質として利用可能であり、合金で製造したものも利用可能である。電気自動車などにはペルチェ(PELTIER)素子に熱交換機を連結して使用でき、このように熱交換を容易にする同一又はほぼ類似の構造であれば、何れも材質として利用することができる。
前記無臭微生物又はその培養液を含む臭気防止用組成物を用いてエバポレータコアをコーティングする方法は、当業界に公知の様々な方法(例えば、噴射、塗布、浸漬)を利用できるが、好ましくは全エバポレータコアに均一にコーティングするようにエバポレータコアを無臭微生物の培養液に浸漬してエバポレータコア内のフィンを均一にコーティングすることが好ましい。前記コーティングは1回〜数回かけて行われる。
前記無臭微生物の培養液は、O.D.(optical density)値が0.3〜0.9の微生物培養液を利用することが好ましく、より好ましくは0.4〜0.8の値が良い。
O.D.値が0.3〜0.9の微生物培養液を利用する場合、付着する微生物の濃度は10cfu/g〜10cfu/gであり、O.D.値が0.4〜0.8の微生物培養液を利用する場合、付着する微生物の濃度は10cfu/g〜10cfu/gである。実際に中古車が備えているエバポレータコアに存在する微生物の濃度が約10cfu/g程度であることを考慮すると、O.D.値が0.4〜0.8の微生物培養液を用いて10cfu/g〜10cfu/gの濃度で微生物を付着させることが実車に適用する場合の側面で最も好ましい。
前記方式でコーティングされた無臭微生物は、エバポレータコアの表面に均一に分布及び生息して長期間(30日以上、60日以上又は90日以上)安定したバイオフィルムを形成することができる(実施例11から13)。
本発明の又他の様態によれば、本発明は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む空調装置の臭気防止方法を提供する。
本発明の一実施例によれば、本発明の組成物をコーティングしたエバポレータコアが外部空気の条件で無臭微生物の群落を維持するか否か、及びその他悪臭誘発微生物の付着と生息を阻止できるか否かを、あたかも実際の車両に設置したように、自動車のルーフにジグを設置し、ここに前記エバポレータコアを装着して実験した。実験結果、60日経過した時点まで、初めに塗布された無臭微生物の群落を維持し、悪臭誘発の可能性のある外部微生物は検出されなかった(実施例14)。
したがって、本発明の無臭微生物又はこれらの組合せを含む臭気防止用組成物でコーティングしてバイオフィルムを形成する場合、悪臭誘発可能性のある外部微生物の流入及び生息を有意的に阻止することで、空調装置の臭気を効果的に防止することができる。
本発明の又他の様態によれば、本発明は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む空調装置の臭気確認方法を提供する。
前記臭気防止用組成物に含まれた微生物が実際に臭気を発生するかは、これら微生物の代謝エネルギーとなる餌の栄養供給源の成分によって変わるため、前記微生物が適用される産業において、その栄養供給源を投与しても臭気が発生しないことが重要である。
空調装置では、微生物は空気中に存在する室内及び室外の多様な物質を栄養分として代謝し、室内及び室外の空気汚染物質や排気ガス成分(ガソリン、軽油、LPGなどの石油類)がこれら微生物の栄養供給源になるため、これら栄養供給源を、前記微生物がコーティングされたエバポレータコアに投入して該当産業に適用すると、空調装置に臭気が発生するか否かを予め確認することができる。
本発明の又他の様態によれば、本発明は、空調装置の臭気防止のためのエバポレータコアのコーティング用途の微生物のメチロバクテリウム・アクアチカムHKMC−1(寄託番号:KCCM11325P)、メチロバクテリウム・ブラチアタムHKMC−2(寄託番号:KCCM11326P)、メチロバクテリウム・プラタニHKMC−3(寄託番号:KCCM11327P)、アシネトバクター・ジョンソニーHKMC−4(寄託番号:KCCM11328P)、バチルス・ビエトナメンシスHKMC−5(寄託番号:KCCM11329P)、ブレビバチルス・インボカタスHKMC−6(寄託番号:KCCM11330P)、デイノコッカス・フィクスHKMC−7(寄託番号:KCCM11331P)、レイフソニア・ソリHKMC−8(寄託番号:KCCM11332P)、シュードモナス・ニトロレデュッセンスHKMC−9(寄託番号:KCCM11333P)、スフィンゴモナス・アクアティリスHKMC−10(寄託番号:KCCM11334P)、メチロバクテリウム・コマガテHKMC−11(寄託番号:KCCM11335P)、デイノコッカス・アパケンシスHKMC−12(寄託番号:KCCM11499P)又はフラボバクテリウム・オケアノセディメントン−13(寄託番号:KCCM11500P)を提供する。
前記微生物は、単独又は組み合わせて空調装置の臭気を防止するためのエバポレータコアのコーティング用途として使用することができる。
本発明の特徴及び利点を要約すると次の通りである。
(i)本発明は、無臭微生物又はその培養液を含む臭気防止用組成物を提供する。
(ii)また、本発明は、前記臭気防止用組成物がコーティングされたエバポレータコア及びその製造方法を提供する。
(iii)更に、本発明は、前記臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む臭気防止方法を提供する。
(iv)本発明の臭気防止用組成物を用いて悪臭誘発微生物が生息可能な対象をコーティングしてバイオフィルムを形成する場合、悪臭誘発可能性のある外部微生物の流入及び生息を有意に阻止して臭気を効果的に防止することができる。
アルミニウムフィンを滅菌し、栄養培地に浸漬(Dipping)した後、無臭微生物を接種させるためのペトリ皿を示す。 30日生存評価1番組合せのコロニーの色別個体数を示す。 30日生存評価1番組合せのコロニーの色別比率を示す。 30日生存評価1番組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価2番組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価3番組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価3番組合せのREP−PCRによるMethylobacterium sp.菌株比率を示す。 30日生存評価4番組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価5番組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価A組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価B組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価C組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価D組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価E組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 30日生存評価F組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 90日生存評価でMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeとの組合せの個体数を示す。 90日生存評価でMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeとの組合せのREP−PCRによる菌株比率を示す。 ジグでMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeとの組合せの個体数を示す。 ジグでMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeとの組合せのREP−PCR分析による個体数変化を示す。
以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。これら実施例は、本発明をより具体的に説明するためのもので、本発明の要旨のため、本発明の範囲がこれら実施例により制限されることはないことは当業界で通常の知識を持つ者にとって明らかである。
[実施例1:悪臭のする中古車の確保]
Figure 0006410730
本発明者は、悪臭のする中古車5種を確保し、それぞれ車種Aから車種Eに装着されているエバポレータコアを取り外してエバポレータコア試片をサンプリングした。
[実施例2:エバポレータコア試片のサンプリング]
前記悪臭のする中古車A〜Eから確保したエバポレータコアからえたエバポレータコアのサンプルは、使用するまで4℃で冷蔵保管されるが、ポリエチレン袋(polyethylene bag)で密封して保管した。微生物を分離培養するために、それぞれのエバポレータコアの前面部及び後面部を含む任意の部位で、フィン試料を、滅菌されたラジオペンチ(long nose plier)を用いて各5gずつ採取し、混合して使用した。
[実施例3:エバポレータコアからの微生物の脱離過程]
下記過程によってエバポレータコアからの微生物の脱離手続き及び方法について記載する。
1)エバポレータコアから抽出した試料を混ぜて混合器に入れる。
2)滅菌された1×リン酸緩衝生理食塩水(PBS;Phosphate buffered saline)200mlを混合器に入れる。
3)混合した試料とPBSとを30秒間混合する。
4)混合器を氷に1分間置く。
5)3)〜4)ステップを2回更に繰り返す。
6)懸濁液を4℃で3分間13000rpmで遠心分離(centrifuge)する。
7)上澄液だけ採って、新しいチューブに移し入れる。
8)滅菌綿棒を上澄液に浸し、サンプルを採取したエバポレータコアの表面を複数回ふき取る。
9)ふき取った綿棒は、上澄液にその頭部(head)だけを入れてボルテックス(vortexing)する。
10)6)で獲得した沈殿物と9)の混合物を混ぜて接種原液として使用する。
前記1)〜10)の過程を車種Aから車種Eに装着されているエバポレータコアに対してそれぞれ物理的脱離を行って微生物を分離した。
[実施例4:微生物の分離培養]
エアコンの細菌の分離は、通常、一般細菌という好気性従属栄養細菌を、従属栄養平板培養を用いて分離する。一般細菌の分離に使用する複合栄養培地は、PTYG寒天培地(PTYG agar medium)、R2A寒天培地(R2A agar medium)の2種類を使用する。PTYG寒天培地は、ペプトン0.25g(Difco)、トリプトン0.25g(Difco)、酵母エキス0.5g(Difco)、グルコース0.5g(Difco)、MgSO30mg(Sigma)、CaCl3mg(Sigma)、バクト寒天(Bacto agar)15g(Difco)を蒸溜水980mlに入れてpH7.0で121℃、15分間高圧滅菌した。R2A寒天培地は、酵母エキス0.5g(Difco)、プロテオースペプトンNo.3 0.5g(Difco)、カザミノ酸0.5g(Difco)、デキストロース0.5g(Difco)、可溶性でんぷん0.5g(Difco)、ピルビン酸ナトリウム0.3g(Difco)、硫酸二カリウム0.3g(Difco)、硫酸マグネシウム0.05g(Difco)、バクト寒天15g(Difco)を蒸溜水980mlに入れてpH7.2で121℃、15分間高圧滅菌した。非優占の一般細菌を分離するために、3種類の抗生剤を使用するが(表2)、各抗生剤は100ppmの濃度でフィルタ滅菌した後、培地温度が約50℃程度になると、接種して抗生剤培地を製作した。
Figure 0006410730
[実施例5:真菌(かび)の分離培養]
エアコン真菌(かび)の分離培養は、栄養培地で好気性平板培養を行って分離する。真菌(かび)の分離培養に使用する培地は、ポテトデキストロース寒天培地及び麦芽エキス寒天培地の2種類を使用した。ポテトデキストロース寒天培地は、ジャガイモでんぷん4g(Difco)、デキストロース20g(Difco)、バクト寒天15g(Difco)を蒸溜水980mlに入れてpH5.1で121℃、15分間高圧滅菌した。麦芽エキス寒天培地は、麦芽エキス20g(Difco)、バクト寒天15g(Difco)を蒸溜水980mlに入れてpH5.0で121℃、15分間高圧滅菌した。
真菌の分離培養のために90mm×15mmのペトリ皿を使用し、培養された真菌をそれぞれ分離培養するためには60mm×15mmのペトリ皿が使用した。
[実施例6:エバポレータコアの微生物が培養された全体培地で優占菌株の分離培養]
優占菌株を分離培養するためには、まず希釈比率とコロニーの色、大きさ、形状など形態学的なアプローチによって多様な優占菌株を選別しなければならないため、下記手続きにより優占菌株を分離培養する。
1)離培養された培地でかびとバクテリアとを分けて分離する。
2)形態学的に異なる複数の細菌を、ループを用いて複合培地に接種して純粋分離する。
3)接種された培地のうち、最も生育の良い培地を選択して継代培養する。
4)かびは菌糸の終端部を外科用メス(scalpel)を用いて分離した後、複合培地に接種する。
5)かび菌株も、接種された培地のうち、最も生育の良い培地を選択して継代培養する。
[実施例7:エバポレータコアの優占バクテリアの遺伝的特性の分析]
REP−PCRパターン分析によるフィンガープリント(Fingerprints)調査
REP−PCRは、細菌染色体の構造を分析する分子生物学的方法であって、各細菌菌株と他の細菌を分けて識別できるフィンガープリント方法である。REP−PCRを行うために下記の各手続きによって遺伝的特性を分析した。
(1)細胞溶解(Cell lysis)手続き
1)Lyse−N−Go PCR試薬(Reagent)(Thermo)2.5μLをPCRチューブに入れる。
2)クリーンベンチでコロニーをピペットで採って該チューブに入れてピペット操作する。この際、採った量は溶液がぼやけるようにならないように注意する。
3)製造業者の提供する指示書に従ってPCR装置で培養する。
4)下記の表3に記載されている溶解(Lysis)プログラムによるサイクルを繰り返し、9サイクルで80℃になると、オフせずにそのまま置く。
Figure 0006410730
(2)PCR反応(reaction)
下記表4に記載されているPCR反応に必要な成分を所定の量に合わせて混合することで反応混合物を製造し、これを用いて表5に記載されたように予備変性段階(pre−denaturation)94℃で7分、変性段階(denaturation)92℃で1分、冷却段階(annealing)51.5℃で1分、延長段階(extension)65℃で8分の変性、冷却、延長過程を33回繰り返してPCR増幅過程を行った。
Figure 0006410730
Figure 0006410730
(3)ゲル電気泳動( Gel electrophoresis)
それぞれのPCRによって増幅されたDNA断片を採って、EtBrを添加した1.2−1.5%のアガロース・ゲル(agarose gel)を使用し、6x色素(dye)とサンプルを1:5の比率で混合して、できるだけ多量をローディングした。大部分のPCR製品は100〜1000bpであるため、100bpのラダー(ladder)を共にローディングしてできるだけゆっくり(50V)ブロモフェノール・ブルー(bromophenol blue)とキシレンシアノール色素(xylene cyanol dye)の中間が全体ゲルの中間となるように電気泳動する。ゲル上のDNAパターンが同一の菌株は同じ菌株であると看做す。
(4)エアコン優占バクテリアの16S rRNA遺伝子分析による同定
16S rRNA(ribosomal Ribonucleic acid)遺伝子は、バクテリアの遺伝学的分類同定のために用いられ、REP−PCRにより分類されたバクテリアの属(genus)及び種(species)の水準での同定が可能である。16S rRNAは、多様な蛋白質と相互作用してリボソーム(Ribosome)を構成するRNAであって、その完全な序列やオリゴヌクレオチド(Oligonucleotide)の目録に対する塩基配列が2000種以上の細菌から明らかになったため、16S rRNAの遺伝子の類似性に基づいて細菌をいくつかの主要群に分けることができる。前記16S rRNA遺伝子の塩基配列の変化率が大部分のゲノムにある他の遺伝子の塩基配列よりも非常に少ないため、16S rRNA塩基配列の類似度の程度が生物間の系統学的距離を反映すると認められている。前記16S rRNA遺伝子の切片の塩基配列を分析し、その類似度によって微生物を同定する方法は、上述した脂肪酸分析及び炭水化物同化能分析法と共に微生物、特に産業的に効果的な微生物を同定する場合の代表的な同定方法として用いられてきた。
<16S rRNA PCR>
PCR条件(conditions)(総50μL):DNAとTaqを除いた残り溶液を下記表6のように必要量だけ混合して該溶解(lysis)溶液に44.5μLを加えた。次に、表7のように予備変性段階(pre−denaturation)94℃で5分、変性段階(denaturation)94℃で1分、冷却段階(annealing)55℃で1分、延長段階(extension)72℃で1分30秒を行い、変性、冷却及び延長段階を29回更に施してPCR増幅過程を行った。
Figure 0006410730
Figure 0006410730
(5)PCR精製(purification)
16S−rRNA PCRを用いて増幅した産物をQiaquick PCR purifcation kitを用いて下記の方法きにより精製した。
1)PCR製品の5倍のPBバッファー(buffer)を入れる。
2)混合した液をQIAquickカラム(column)に分注する。
3)DNAを結合(binding)させるために1分間遠心分離し、通過した混合液を除去する。
4)洗浄のために750μLのPEバッファーをQIAquickカラムに入れて1分間遠心分離し、通過した混合液を除去する。
5)1分間再び遠心分離する。
6)QIAquickカラムを新たなチューブに移す。
7)DNAを抽出するために30μLのEBバッファーを入れて1分間置く。
8)1分間遠心分離してEBに溶けたDNAをチューブに集める。
(6)分離した各微生物の名称及び微生物の特性
<微生物1>
1.微生物の名称:HKMC−1
属名:Methylobacterium
種名:aquaticum
寄託番号:KCCM11325P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物2>
1.微生物の名称:HKMC−2
属名:Methylobacterium
種名:brachiatum
寄託番号:KCCM11326P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
(3)殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物3>
1.微生物の名称:HKMC−3
属名:Methylobacterium
種名:platani
寄託番号:KCCM11327P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物4>
1.微生物の名称:HKMC−4
属名:Acinetobacter
種名:johnsonii
寄託番号:KCCM11328P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物5>
1.微生物の名称:HKMC−5
属名:Bacillus
種名:vietnamensis
寄託番号:KCCM11329P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物6>
1.微生物の名称:HKMC−6
属名:Brevibacillus
種名:invocatus
寄託番号:KCCM11330P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物7>
1.微生物の名称:HKMC−7
属名:Deinococcus
種名:ficus
寄託番号:KCCM11331P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物8>
1.微生物の名称:HKMC−8
属名:Leifsonia
種名:soli
寄託番号:KCCM11332P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
(1)組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
(2)pH:7.0
(3)殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
(1)組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
(2)pH:7.0
(3)殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物9>
1.微生物の名称:HKMC−9
属名:Pseudomonas
種名:nitroreducens
寄託番号:KCCM11333P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物10>
1.微生物の名称:HKMC−10
属名:Sphingomonas
種名:aquatilis
寄託番号:KCCM11334P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物11>
1.微生物の名称:HKMC−11
属名:Methylobacterium
種名:komagatae
寄託番号:KCCM11335P(2012年11月14日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物12>
1.微生物の名称:HKMC−12
属名:Deinococcus
種名:apachensis
寄託番号:KCCM11499P(2013年12月10日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
<微生物13>
1.微生物の名称:HKMC−13
属名:Flavobacterium
種名:oceanosedimentum
寄託番号:KCCM11500P(2013年12月10日)
2.復元条件
イ.復元剤
〈1〉組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
〈2〉pH:7.0
〈3〉殺菌条件:121℃で20分
ロ.温度(℃)28℃で7日間培養
3.培地
(1)組成:PTYG培地(1L当たりペプトン0.25g、トリプトン0.25g、酵母エキス0.5g、グルコース0.5g、MgSO30mg、CaCl3mg)又はR2A培地。
(2)pH:7.0
(3)殺菌条件:121℃で20分
4.培養条件
イ.好気性、嫌気性:好気性
ロ.温度(℃)28℃
ハ.振盪、静置(液体、固体)を問わず使用可能
5.保存条件
温度(℃)−70℃
[実施例8:分離した微生物のアルミニウムフィンでの官能評価]
(1)栄養培地での培養
前記実施例7で同定した微生物のうちの11種の官能的特性を分析するために、微生物を分離した栄養培地で7日間28℃で培養して評価を実施した。下記に、バクテリアを栄養培地で培養する過程を記述する。
1)純粋分離培養された微生物を液体栄養培地に接種する。
2)接種された培地を28℃で5〜7日間培養する。
3)固体栄養培地に、液体培地で培養された菌体を100μL採って接種する。
4)接種した菌体をスプレッダー(spreader)を用いて均一に広げる。
5)ペトリ皿を密封して28℃で10日間培養する。
(2)アルミニウムフィン培地での官能評価
矩形のアルミニウムフィンを滅菌処理し、これをホコリ及び栄養培地に浸漬した。次に、バクテリアを接種して前記栄養培地での段階(2)−(4)に記載された条件と同様にして培養して評価し、これを下記表8に官能評価の結果を記載した。
1)抗菌剤が処理されたアルミニウムフィン:エバポレータコアの主な材料となるアルミニウム上に抗菌コーティングしたもので、市販品として購買可能なエバポレータコア製品のコーティングである。
2)抗菌剤が処理されていない、親水コーティング処理のみをしているアルミニウムフィン:エバポレータコアのコーティング工程のうち、親水工程のみ行ったアルミニウムフィンである。通常、親水工程と抗菌工程が同時に行われる。抗菌性コティングフィンと抗菌性のないコティングフィンを比較するために特別に製作したものである。エバポレータコアは、軽量化のためにアルミニウムフィンで製作されるが、銅材質、鋼鉄材質など多様な金属にしても製造可能である。
Figure 0006410730
アルミニウム抗菌剤フィン及び無抗菌剤フィンの両方共に前記11種の微生物を接種して培養した結果、全て無臭という結果が得られた。
[実施例9:無臭微生物の最適の付着条件の評価]
(1)無臭微生物のフィン付着の最適濃度分析
前記11種の無臭微生物のエバポレータコアのコーティングのために、2012年の研究結果(優先出願)のように10cfu/g水準で接種するための付着滴定濃度を確認した。濃度確認試験は、共通菌株の1つのMethylobacterium aquaticumを使用し、28℃で後期対数期(late log phase)まで培養した後、滅菌された0.85%の生理食塩水(saline)で洗浄し、4℃で18時間培養した。4℃で培養した後、O.D.(optical density)を0.749、0.588、0.55、0.5、0.45に滴定した後、2gのU字状のフィンを漬けて1時間室温で一定のrpmで振盪(shaking)しながら付着した。このようにそれぞれの濃度の微生物が付着されたフィンは混合器により脱離され、R2A寒天プレート(R2A agar plate)に連続希釈法(serial dilution)により平板塗抹した。
このような平板塗抹の結果、O.D.数値によってフィンに付着される微生物の濃度が変化することを確認することができた。O.D.0.749の場合は1.53×10± 1.52×10cfu/gのフィンの付着程度を示し、O.D.0.588と0.55はそれぞれ4.00×10±1.00×10cfu/gのフィン、1.03×10± 8.50×10cfu/gのフィンの付着程度を示した。更に、O.D.0.5とO.D.0.45の場合は6.00×10±7.00×10cfu/gのフィン、2.53×10±3.51×10cfu/gのフィンの付着程度を示すため、O.D.による付着程度は比例関係を示すことを確認することができた。これら付着濃度のうち、微生物が分離されたエバポレータコアが有する10cfu/g水準の微生物をコーティングするO.D.値の0.5を用いて他の10種の無臭微生物をコーティングした。
(2)無臭微生物のエバポレータコア及びフィンの付着性の確認
前記フィンの付着実験の結果、属(genus)にかかわらず、11種の無臭微生物は同一のO.D.で同じ付着程度を示すことを確認した。したがって、菌株の1つのMethylobacterium aquaticumを用いてフィンと同一のO.D.の培養液を使用してエバポレータコアに付着される微生物の量を確認した。
O.D.0.5で滴定されたMethylobacterium aquaticumは、エバポレータコアで8.95×10±5.51×10cfu/gのフィンの付着程度を示した。このように同じ培養液を用いて付着したエバポレータコアは、2.55×10±3.51×10cfu/gのフィンの付着程度を示した。このような結果から、同一のO.D.の培養液を使用すると、同じ水準の微生物が付着されることを確認することができた。
[実施例10:分離された微生物のエバポレータコアへの付着時の官能評価]
(1)11種の単一無臭微生物のエバポレータコアへの付着及び官能評価
前記実施例8で同定した微生物の官能的特性を分析するために、11種の無臭微生物をそれぞれエバポレータコアに付着して官能評価を実施した。
このような条件で各微生物に対する臭気評価実験により、各微生物の悪臭発生程度を分析した。微生物が付着したエバポレータコアは、15人以上の官能評価要員によって評価された。その結果、11種の微生物から1.78± 0.41の平均官能結果が得られた(5点評点法)(0:臭気なし;1:とても弱い臭気(感知しにくい臭気);2:弱い臭気(種類を区分しにくい臭気);3:臭い(種類を区分できる臭気);4:強い臭気及び5:非常に強い臭気)。これらの中、Methylobacterium sp.は1.625± 0.29の数値を示して平均よりも低い官能評価結果であり、共通菌株3種(Methylobacterium aquaticum、Methylobacterium brachiatum及びMethylobacterium platani)の場合は1.6± 0.35の数値を示した。官能評価の結果、最も高い点数を受けた単一菌株はDeinococcus ficusで2.8点を示し、その次はBacillus vietnamensisが2.1点で高い官能評価結果を示した(表8)。
これら官能評価結果に基づき、臭気の発生程度が比較的高い3種の微生物を組合せ菌株から排除した。排除された菌株はMethylobacterium brachiatum、Bacillus vietnamensis、Deinococcus ficusであった。
Figure 0006410730
再現条件*:ステップ1:ガソリン(微生物の餌)の投入後、2時間の再現期を稼動(温度:25℃、湿度:50%〜90%、風速:170CMH、餌の注入:ガソリン10ppm)
ステップ2:2時間の再現期を止めた後(温度:25℃、湿度:30%〜50%、風速:0CMH、再現期の入口を少し開いて臭気を評価)
(2)無臭微生物組合せの官能評価
前記単一微生物の官能評価から選別された8種の無臭微生物を2種の共通菌株(Methylobacterium aquaticum及びMethylobacterium platani)と組み合わせて最適の無臭組合せとして14組合せを確保した。選別された無臭組合せの、実際的な官能評価のために組合せ微生物を、同じ密度水準で混合した後、エバポレータコアに付着させて官能評価を行った。
臭気評価の結果、14組合せの平均官能評価の数値は1.89± 0.52(5点満点)であり、共通菌株と共にAcinetobacter johnsoniiとSphingomonas aquatilis、及びPseudomonas nitroreducensを含む14番目の組合せが1.25で最も低い官能評価点数を示し、共通菌株を含んだAcinetobacter johnsonii組合せが3.14で最も高い官能点数を示した(表10)。このような数値的評価と共に臭気の質に対する評価を考慮して、共通菌株と共にAcinetobacter johnsonii、Brevibacillus invocatusが単独で含まれた2種類の3菌株組合せとBrevibacillus invocatus、Sphingomonas aquatilis、Methylobacterium komagataeの3菌株が組み合わされた7番組合せとLeifsonia soli、Sphingomonas aquatilis、Pseudomonas nitroreducensが含まれた13番組合せを除いた10個の組合せが最終生存競争実験のために選ばれた。
Figure 0006410730
[実施例11:10個組合せの30日生存評価]
前記実施例9−(2)の官能評価の結果、10個の微生物組合せが無臭組合せとして選別され、該当微生物を対象として30日間の生存評価を行った。コーティング組合せとして用いられた微生物の組合せ番号及び微生物リストは次の通りである(表11)。
Figure 0006410730
培養とエバポレータコアのコーティングの順序によって1番から10番までの順で行われ、それぞれのコーティングは10cfu/gのフィンの水準で行われた。
1番組合せは、エバポレータコアで1.09×10±8.65×10cfu/gのフィンのコーティング水準を示し、表現型を見た時、赤色コロニーが8.70×10±2.35×10cfu/gのフィン、白色コロニーが2.50×10±7.07×10cfu/gのフィン、黄色コロニーが1.90×10±1.73×10cfu/gのフィンの水準として検出された。30日経過後は4.63×10±5.09×10cfu/gのフィンの水準の総細菌数を示し、赤色コロニーだけが4.63×10±1.53×10cfu/gのフィンの水準で確認された(図2)。これは比率を確認した時、赤色コロニーが80%以上を占め、30日経過後は100%を占めるということを確認することができる(図3)。前記表現型を見たとき、赤色コロニーはピンク色素沈着(pink pigmentation)を有するMethylobacteriumを含むと疑われる。REP−PCRによる組合せ微生物の比率を確認してみた結果、Time 0でMethylobacterium aquaticum、Sphingomonas aquatilis及びPseudomonas nitroreducensを除いたMethylobacterium platani及びBrevibacillus invocatusを確認できず、特に共通微生物として用いたMethylobacterium plataniが検出されなかった。1番組合せのtime 0では、総86個のREP−PCRサンプルのうち、Methylobacterium aquaticumが70個で最も多く検出され、Sphingomonas aquatilisが12個、Pseudomonas nitroreducensが4個でそれぞれ検出された。Time 30日には総32個のサンプルのうち、Methylobacterium aquaticumが32個サンプル全体に存在し、既存の微生物が死滅などの理由によって全く検出されないことを確認した(図4)。
2番組合せに用いられた菌株は、共通菌株のMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium plataniを含み、Acinetobacter johnsonii、Sphingomonas aquatilis及びPseudomonas nitroreducensが使用された。Time 0でエバポレータコアには1.52×10±5.42×10cfu/gのフィン水準の総細菌が付着されていることが確認され、30日経過後はエバポレータコア上で3.23×10±8.39×10cfu/gのフィン水準の総細菌が生存することが確認された。REP−PCRパターンの分析結果、time 0のエバポレータコアで生存した微生物はMethylobacterium aquaticum、Sphingomonas aquatilis及びPseudomonas nitroreducensであると確認され、105個のREP−PCRサンプルのうち、Methylobacterium aquaticumが94個、Sphingomonas aquatilisが7個、Pseudomonas nitroreducensが4個確認された。30日経過後に確認したREP−PCRサンプルでは30個のサンプル全体がMethylobacterium aquaticumであると確認された(図5)。
3番微生物組合せはtime 0で総細菌数が1.83×10±3.89×10cfu/gのフィン水準で付着されていることを確認され、その後30日経過後は5.23×10±1.50×10cfu/gのフィン水準で存在することを確認した。REP−PCR分析による微生物の個体数を確認した結果、組合せに使用された5個の微生物のうち、Methylobacterium plataniを除いた4種の微生物のMethylobacterium aquaticum、Acinetobacter johnsonii、Sphingomonas aquatilis、Methylobacterium komagataeがtime 0で生存していることを確認し、30日経過後にも共通微生物の1つのMethylobacterium aquaticum以外に、Methylobacterium komagataeが生存することを確認した。Time 0の微生物の生存比率は101個のサンプルのうち、Methylobacterium aquaticumが49個、Acinetobacter johnsoniiが1個、Sphingomonas aquatilisが11個、Methylobacterium komagataeが40個の比率で確認され、30日経過後はMethylobacterium aquaticumが19個、Methylobacterium komagataeが15個で、34個のサンプルが検出された(図6)。これら比率において、生存したMethylobacterium2種の比率を時間変化によって察し見ると、30日経過に構わず、約1:1の均質な比率を維持することを確認することができる(図7)。
4番組合せに使用された5種の菌株は、付着する時に2.04×10±4.91×10cfu/gのフィン水準の総細菌が存在すると確認され、REP−PCRによるそれぞれの微生物の個体数を確認してみると、86個の代表サンプルのうち、80個のサンプルがMethylobacterium aquaticumで、Methylobacterium plataniが1個、Brevibacillus invocatusが3個、Pseudomonas nitroreducensが2個検出された(図8)。
5番組合せはMethylobacterium aquaticum、Methylobacterium platani、Acinetobacter johnsonii及びPseudomonas nitroreducensの4つの菌株からなり、初期エバポレータコアに付着する時に2.86×10±1.19×10cfu/gのフィン水準の総細菌が付着されたと確認され、REP−PCRを用いて生存微生物を同定した結果、28個の代表サンプルのうちMethylobacterium aquaticumが24個、Acinetobacter johnsonii及びPseudomonas nitroreducensがそれぞれ2個ずつ検出された(図9)。
今まで行った微生物組合せの30日生存評価で、共通細菌として使用したMethylobacterium plataniが微生物組合せによりエバポレータコアのコティングに使用すると生存力が低いことを確認し、その代わりに、30日まで共通菌株のMethylobacterium aquaticumとほぼ類似の生存性を見せたMethylobacterium komagataeを用いて微生物組合せを更に製作して30日の生存性評価を行うことにした。
[実施例12:追加6個組合せの30日生存評価]
30日生存評価で確認されたMethylobacterium plataniの弱い生存力を代える微生物としてMethylobacterium komagataeを選定し、これを共通菌株のMethylobacterium aquaticumと混合して使用する微生物組合せを6個更に選定した(表12)。更に選定された微生物は、官能的に無臭ではないとしても生存性に優れた微生物を少数含んでおり、これによって、更に堅固な微生物組合せを製作検出しようとした。
Figure 0006410730
A組合せは、エバポレータコアにコーティングする時に4.30×10±1.25×10cfu/gのフィン水準の生菌が付着されていることを確認し、30日経過後にも4.30×10±1.25×10cfu/gのフィン水準が生存することを確認した。REP−PCRパターン分析により、付着された微生物の群落構造を確認した結果、time 0では標本の45個のサンプルのうち8個のサンプルがMethylobacterium aquaticumであると確認され、37個のサンプルがMethylobacterium komagataeであると確認された。30日経過後には20個のサンプルのうち5個のサンプルがMethylobacterium aquaticum、15個のサンプルがMethylobacterium komagataeであると確認され、Methylobacterium aquaticumの比率が多少増加したが、有意義な差ではない(図10)。
B組合せは、2.07×10±1.11×10cfu/gのフィン水準の総細菌がtime 0で確認され、30日経過後には1.74×10±1.30×10cfu/gのフィン水準が検出された。REP−PCRによる個体数の確認結果、time 0のB組合せは34個の代表サンプルのうち1つがMethylobacterium aquaticumであると確認され、Methylobacterium komagataeは11個のサンプルが確認された。また、残り22個のサンプルは全てDeinococcus apachensisであると確認され、付着されている微生物の40%以上がDeinococcus apachensisであることを確認した(図11)。30日経過後、REP−PCRパターンの分析結果、微生物はMethylobacterium aquaticumが11.1%、Methylobacterium komagataeは22.2%、Deinococcus apachensisは66.6%の比率で生存することを確認し、Methylobacterium aquaticumの比率がtime 0に比べて少量増加したが、3種の微生物が全て生存した。
C組合せでは、Methylobacterium aquaticum、Methylobacterium komagatae、Spirosoma linguale、Sphingomonas dokdonensis及びLeifsonia soliが使用され、5個の菌株を混合してエバポレータコアに付着すると、7.53×10±3.74×10cfu/gのフィン水準の総細菌が確認され、これら微生物は30日経過後、総細菌数が3.70×10±1.37×10cfu/gのフィン水準で確認された。
このように、生存した微生物を同定するために、REP−PCRによるパターン分析を行った結果、time 0の51個の代表サンプルのうち4個がMethylobacterium aquaticum、30個がMethylobacterium komagatae、3個がSpirosoma linguale、14個がSphingomonas dokdonensisであった。30日経過後にはMethylobacterium aquaticum29.6%、Methylobacterium komagataeが59.2%で、Methylobacterium aquaticumの比率が小幅上昇したことが確認され、Spirosoma lingualeは検出できず、Sphingomonas dokdonensisが11.1%で、time 0に比べてその比率が減少した(図12)。
D組合せのTime 0では総細菌数は1.75×10±1.24×10cfu/gのフィンで付着されていることが確認され、30日経過後には総細菌が6.03×10±1.01×10cfu/gのフィンで培養された。REP−PCRによる各菌の比率を確認した結果、time 0ではMethylobacterium aquaticumが16.3%、Methylobacterium komagataeは47.3%、Microbacterium flavescensは36.4%であった。
30日経過後にはMethylobacterium aquaticumが34.3%に増加し、Methylobacterium komagataeも57.1%に少量増加した。しかし、Microbacterium flavescensは8.6%で、他の微生物に比べてその数が減少した(図13)。
E組合せは、8.53×10±3.21×10cfu/gのフィンの総細菌が培養学的方法により検出され、30日経過後に培養された総細菌数は1.20×10±3.84×10cfu/gのフィンであった。REP−PCRによるそれぞれの個体数の確認結果、time 0のサンプルの75個代表値のうち8個がMethylobacterium aquaticum、21個がMethylobacterium komagatae、32個がFlavobacterium oceanosedimentum、14個がBrevundimonas kwangchunensisに該当した。30日経過後には総89個の代表サンプルのうちMethylobacterium aquaticumが16個、Methylobacterium komagataeが32個、Flavobacterium oceanosedimentumが39個、Brevundimonas kwangchunensisが2個であった(図14)。
これによって、time 0ではSpirosoma panaciterraeは検出しにくい非常に少ない数が付着されて生存するか、ほとんど付着されていないことを確認し、Brevundimonas kwangchunensisは初期に比べて生存する微生物の比率が大きく減少することを確認することができた。
F組合せは、2個のMethylobacterium sp.共通菌株を含んで総6個の菌株が組み合わされ、Time 0の付着状況で1.60×10±1.15×10cfu/gのフィン水準のバクテリアが培養学的方法により検出され、30日経過後に確認した総細菌の数は9.03×10±2.42×10cfu/gのフィンの数値であった。REP−PCRパターン分析による菌株の群落構造の分析結果、time 0の71個の代表サンプルのうち54個がMethylobacterium aquaticum、17個がMethylobacterium komagataeで、30日後のサンプルでは73個のうち50個がMethylobacterium aquaticum、23個がMethylobacterium komagataeであった(図15)。
[実施例13:共通菌株組合せの90日生存評価]
無臭微生物組合せの90日間の長期影響評価のために多様な組合せを構成したが、まず全組合せにおいて共通的に用いられるMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeで構成される群落に対して90日間の長期評価を行った。
2つのMethylobacterium sp.菌株をエバポレータコアにコーティングしたtime 0のサンプルで培養した総細菌の数を培養学的な方法により分析した結果、1.92×10±8.02×10cfu/gのフィン水準で存在することを確認した。その後、30日ごとに5gのフィンを採って総細菌数を測定したが、30日経過後には8.70×10±6.56×10cfu/gのフィン水準のバクテリアが、60日及び90日経過後には4.10×10±3.00×10cfu/gのフィン、3.13×10±5.51×10cfu/gのフィン水準のバクテリアが生存することを確認した(図16)。それぞれのサンプリング位置ごとに71、66、41、44個の代表サンプルを選別し、該当コロニーのREP−PCRパターンを分析した結果、time 0ではMethylobacterium aquaticumとMethylobacterium komagataeがそれぞれ37個、34個検出され、30日には35個、31個、60日には27個、14個、最後の90日には25個、19個が確認された(図17)。この数値は、%比率にすると、Methylobacterium aquaticumが52.1〜65.8%水準で検出され、Methylobacterium komagataeは34.1〜47.9%の範囲で存在する。このような均質な比率の2つの菌株の共存は、長期的な生存に2つの菌株の群落が適合することを示す。
[実施例14:共通菌株組合せの自動車ジグ上での生存評価]
共通菌株Methylobacterium aquaticum及びMethylobacterium komagataeの組合せが外部条件でどれだけ成長するかを調べるために、2つの菌株を使用してエバポレータコアをコーティングした後、自動車のルーフに設置するジグにエバポレータコアを装着、運行して外部空気に露出されたコーティング菌株の変化を確認した。
2つの菌株を用いてコーティングしたエバポレータコアでは3.20×10±6.56×10cfu/gのフィン水準の総細菌が確認され、30日経過後には6.23×10±1.99×10cfu/gのフィン、60日経過後には1.08×10±4.36×10cfu/gのフィン水準でエバポレータコア上に微生物が存在することが確認された(図18)。しかし、外部環境に露出されたにもかかわらず、Methylobacterium sp.のコロニー以外の外部微生物は、60日経過後に培養学的な方法で検出されなかった。検出された微生物に対してREP−PCRによる菌株同定の結果、time 0では1:1の菌株構成比率を示し、30日経過後にMethylobacterium aquaticumが4.2%水準に減少し、60日以後には確認される全ての細菌がMethylobacterium komagataeであった(図19)。
[結論]
エバポレータコアで分離培養された無臭微生物11種を形態学的特性により4種類に分け、分子生物学的同定方法の16S rDNA塩基配列決定法(sequencing)により再分類した結果、微生物11株がそれぞれ異なる種であることを再確認した。
16S rDNAで分類、同定した微生物は、REP−PCR方法で菌株の重複性を調べた結果、11種類の相異なるREP−PCR群が確認され、これら菌株はREP−PCR群方法で区分できる相異なる菌株であることが最終確認された。
単一菌株を対象として微生物付着エバポレータコアを官能評価した結果、比較的悪臭発生程度の低いMethylobacterium aquaticum、Methylobacterium platani、Acinetobacter johnsonii、Brevibacillus invocatus、Leifsonia soli、Pseudomonas nitroreducens、Sphingomonas aquatilis及びMethylobacterium komagataeの8種の微生物を最終的に選別した。
選別された8種の微生物により決定された14種類の組合せに対して付着及び官能評価を実施した結果、共通菌株2種を含んだ5個の菌株が含まれた4個組合せ、4個の菌株が含まれた4個組合せ、3個菌株が含まれた1個組合せ、そして2個菌株が含まれた1個組合せなど、10個の組合が最終生存競争実験対象組合せとして選ばれた。しかし、Methylobacterium platani組合せの不適合性によって、6個の組合せを更に製作し、これを用いた30日間の生存性評価によりMethylobacterium aquaticum、Methylobacterium komagataeを基本菌株とする組合せを確認した。この中、基本菌株のMethylobacterium aquaticum及びMethylobacterium komagataeだけ含む組合せを対象として90日間の生存試験を進行し、90日間の実験室条件での生存結果、付着初期と比較してほぼ類似の微生物群落の維持性を示し、持続力を有する競争力のある組合せであることを確認した。更に、これら組合せがコーティングされたエバポレータコアを、自動車のルーフのジグに設置して外部空気に接触させた後、生存性を評価した結果、総細菌の個体数は10cfu/gのフィン水準を維持することが確認され、外部微生物の培養は確認されていない。
以上、本発明の特定部分を詳細に記述したが、当業界の通常の知識を有する者にとって、このような具体的な記述は単に好ましい一実施例であるだけで、これによって本発明の範囲が制限されることはない。したがって、本発明の実質的な範囲は、添付した請求項とその等価物によって定義される。
Figure 0006410730
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Claims (20)

  1. メチロバクテリウム・コマガテ(Methylobacterium komagatae)、メチロバクテリウム・アクアチカム(Methylobacterium aquaticum)、及びメチロバクテリウム・プラタニ(Methylobacterium platani)からなる群より選択される1つ又は2つ以上の微生物又はその培養液を含むことを特徴とする臭気防止用組成物。
  2. 調装置で発生する臭気を防止するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の臭気防止用組成物。
  3. 前記微生物は、メチロバクテリウム・コマガテHKMC−11(KCCM11335P)、メチロバクテリウム・アクアチカムHKMC−1(KCCM11325P)、及びメチロバクテリウム・プラタニHKMC−3(KCCM11327P)からなる群より選択される1つ又は2つ以上であることを特徴とする請求項に記載の臭気防止用組成物。
  4. 前記微生物は、メチロバクテリウム・アクアチカム及びメチロバクテリウム・プラタニの微生物2種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、スフィンゴモナス・アクアティリス(Sphingomonas aquatilis)及びブレビバチルス・インボカタス(Brevibacillus invocatus)の微生物4種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、レイフソニア・ソリ(Leifsonia soli)及びメチロバクテリウム・コマガテの微生物4種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、アシネトバクター・ジョンソニー(Acinetobacter johnsonii)、スフィンゴモナス・アクアティリス及びメチロバクテリウム・コマガテの微生物5種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、アシネトバクター・ジョンソニー及びシュードモナス・ニトロレデュッセンス(Pseudomonas nitroreducens)の微生物4種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、アシネトバクター・ジョンソニー及びシュードモナス・ニトロレデュッセンスの微生物4種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、レイフソニア・ソリ及びシュードモナス・ニトロレデュッセンスの微生物4種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、ブレビバチルス・インボカタス、スフィンゴモナス・アクアティリス及びシュードモナス・ニトロレデュッセンスの微生物5種の組み合わせ、又はメチロバクテリウム・アクアチカム、メチロバクテリウム・プラタニ、アシネトバクター・ジョンソニー、スフィンゴモナス・アクアティリス及びシュードモナス・ニトロレデュッセンスの微生物5種の組み合わせであることを特徴とする請求項1に記載の臭気防止用組成物。
  5. 前記微生物の組み合わせに用いられるメチロバクテリウム・コマガテ、メチロバクテリウム・アクアチカム及びメチロバクテリウム・プラタニ以外の微生物は、アシネトバクター・ジョンソニーHKMC−4(KCCM11328P)、ブレビバチルス・インボカタスHKMC−6(KCCM11330P)、レイフソニア・ソリHKMC−8(KCCM11332P)、シュードモナス・ニトロレデュッセンスHKMC−9(KCCM11333P)、及びスフィンゴモナス・アクアティリスHKMC−10(KCCM11334P)からなる群より選択されることを特徴とする請求項に記載の臭気防止用組成物。
  6. 請求項1に記載の臭気防止用組成物がコーティングされていることを特徴とするエバポレータコア(evaporator core)。
  7. 前記エバポレータコアには、請求項1からのうち何れか1項に記載の臭気防止用組成物に含まれる微生物が10cfu/g乃至10cfu/gの濃度で付着されていることを特徴とする請求項に記載のエバポレータコア。
  8. 前記微生物の付着は、O.D.(optical density)値が0.3乃至0.9の微生物培養液を用いて付着されることを特徴とする請求項に記載のエバポレータコア。
  9. 記微生物は、エバポレータコアの表面にバイオフィルムを形成することを特徴とする請求項に記載のエバポレータコア。
  10. 請求項1からのうち何れか一項に記載の臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含む、空調装置内の臭気を誘発しないことを特徴とする無臭エバポレータコアの製造方法。
  11. 前記コーティングする段階は、前記臭気防止用組成物に含まれた微生物を10cfu/g乃至10cfu/gの濃度でエバポレータコアに付着する過程を含むことを特徴とする請求項10に記載の無臭エバポレータコアの製造方法。
  12. ーティングされた臭気防止用組成物内の微生物を繁殖させてバイオフィルムを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の無臭エバポレータコアの製造方法。
  13. 請求項1からのうち何れか一項に記載の臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含むことを特徴とする空調装置の臭気防止方法。
  14. 前記コーティングする段階は、前記臭気防止用組成物に含まれた微生物を10cfu/g乃至10cfu/gの濃度でエバポレータコアに付着する過程を含むことを特徴とする請求項13に記載の空調装置の臭気防止方法。
  15. 臭気防止用組成物内に含まれた微生物を繁殖させてバイオフィルムを形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の空調装置の臭気防止方法。
  16. 請求項1からのうち何れか一項に記載の臭気防止用組成物をエバポレータコアにコーティングする段階を含むことを特徴とする空調装置の臭気確認方法。
  17. 記コーティングされた臭気防止用組成物内に含まれた微生物の栄養分となる石油類又は空気汚染物質を投入して臭気が発生するか否かを確認する段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の空調装置の臭気確認方法。
  18. 請求項13に記載の空調装置の臭気防止方法のためのエバポレータコアのコーティング用途のメチロバクテリウム・コマガテHKMC−11(Methylobacterium komagatae HKMC−11)(KCCM11335P)。
  19. 請求項13に記載の空調装置の臭気防止方法のためのエバポレータコアのコーティング用途のメチロバクテリウム・アクアチカムHKMC−1(Methylobacterium aquaticum HKMC−1)(KCCM11325P)。
  20. 請求項13に記載の空調装置の臭気防止方法のためのエバポレータコアのコーティング用途のメチロバクテリウム・プラタニHKMC−3(Methylobacterium platani HKMC−3)(KCCM11327P)。
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